Kan fiber fra havet gi mer mold i jorda?

Restprodukt med innhold av viktige mineraler

Bedriften Algea AS produserer tangmel og ekstrakt av grisetang som høstes langs kysten. Ekstraktet selges som flytende gjødsel, og mye går til eksport. Resten etter ekstraksjon kalles algefiber, og er en finkornet, svart masse med 25 % tørrstoff. Algefiber inneholder mye karbon og plantenæringsstoffer som kalium, svovel og magnesium. Algefiber har en høy pH-verdi, rundt 9. NORSØK har undersøkt hvordan algefiber virker som jordforbedringsmiddel og hvordan tilsetning av algefiber påvirker innholdet av mineraler i poteter.

Potet ble valgt fordi jord som brukes til dyrking av poteter bearbeides mye, noe som tærer på moldinnholdet. Poteter dyrkes ofte på sandjord med lavt moldinnhold. Økt moldinnhold vil øke vannlagringsevnen i jorda og gjøre den lettere å bearbeide. Kan algefiber brukes til å øke moldinnholdet i sandjord?

Restprodukt med uønska stoffer

Algefiber inneholder potensielt giftige grunnstoff, også kalt tungmetaller. Arsen og kadmium er to grunnstoff i alger som man må være oppmerksom på. Høyt innhold av natrium, kalium og klor kan også være en utfordring. Algefiber blir per 2022 sendt til forbrenning. I prosjektet «Fiber fra havet gir mold i jorda» har NORSØK undersøkt innholdet av arsen og kadmium i algefiber og foreslått en strategi for trygg bruk ut fra innhold i jord og algefiber.

Feltforsøk fra ulike år

Forsøksarbeidet i FIMO-prosjektet ble gjennomført i 2021. Jord fra to tidligere feltforsøk ble brukt, der algefiber og andre typer marine restråstoff hadde blitt tilført som gjødsel. Engavlinger ble registrert på et forsøksfelt som ble etablert i 2019. Avlinger av potet og havre ble registrert på et annet felt, etablert i 2020. For en rekke viktige egenskaper i fulldyrka jord, som næringsinnhold, vannlagringsevne og jordbiologi, målte vi også effekten av tidligere tilsatt algefiber. Resultatene ble sammenliknet med resultater fra forsøksruter som ikke hadde blitt gjødslet i 2019 eller 2020, eller som fikk tilført tørka fjørfegjødsel i 2019 eller -20.

God ettervirkning

Algefiber hadde en svært god ettervirkning på flerårig eng. Algefiber ble undersøkt i et feltforsøk på Tingvoll gard for første gang i 2019. Forsøksveksten var havre som ble høsta til grønnfôr, og som var dekkvekst for gjenlegg til eng. Det ble da tilført 16 kg N per dekar i algefiber eller andre typer gjødsel.

I 2020 og 2021 ble engavlingene registrert, uten at det ble tilført noe gjødsel. I 2. års enga i 2021 ble det produsert 500 kg tørrstoff (TS) per dekar i sum for to slåtter i kontroll-leddet uten gjødsling. Der det hadde blitt brukt fjørfegjødsel i 2019 var totalavlinga 910 kg TS. Der det hadde blitt brukt algefiber i 2019 var totalavlinga hele 1,6 tonn TS per dekar i 2021. Også i 2020 var det god ettervirkning av algefiber.

I et feltforsøk med raigras i 2020 ble det tilført enda større mengder algefiber, tilsvarende 30 kg per N per dekar. På dette forsøksarealet ble det dyrka poteter i 2021, og alle forsøksrutene fikk en grunngjødsling med 12 kg N per dekar tilført i tørket fjørfegjødsel. Her ga kontrolleddet, som ikke var gjødslet i 2020, ei avling på 2,9 tonn per dekar. Der det ble brukt fjørfegjødsel i 2020 ble avlinga 4,2 tonn, og der det ble gjødslet med algefiber i 2020 ble det høsta 4,7 tonn potet per dekar. Det så også ut til at algefiber hadde en positiv effekt mot angrep av tørråte i form av friskere potetris, men registreringa ble utført for seint til å gi sikre forskjeller.

Jordegenskaper

Jord som ble tilsatt algefiber fikk økt pH, og økt innhold av AL-løselig kalium, magnesium, kalsium og natrium, og økt innhold av arsen og kadmium. Vannlagringsevnen ble ikke påvirket av tilsetning av algefiber. Glødetapet i jorda, som er et mål for innholdet av organisk materiale, økte ikke. Innholdet av organisk materiale i jorda på forsøksfeltet er imidlertid høyt; 9-12%, og dermed ikke så godt egnet til å undersøke eventuell økning i moldinnhold. Innholdet av aktivt karbon var lavere i jord der det ble brukt algefiber sammenlignet med jord der det ble brukt fjørfegjødsel. Jordrespirasjonen i 2021 var likevel høyest der det var gjødslet med algefiber, men forskjellene var ikke statistisk sikre. Innholdet av spretthaler var vesentlig høyere i jord gjødslet med algefiber enn i jord med de øvrige behandlingene. Dette gjaldt både fargede arter som lever på overflaten, og hvite som lever litt lenger nede i jorda.

Et lab-forsøk med plastflasker fylt med sandjord tilsatt algefiber, viste at det ble mye respirasjon (produksjon av karbondioksid) i jorda med tilsetning av algefiber. Dette kan tyde på at algefiber brytes raskt ned i jord, og dermed ikke bidrar til å øke jordas moldinnhold.  Likevel kan det være en indirekte effekt av slik tilførsel hvis det øker planteveksten, siden planterester, spesielt røtter, også bidrar til å øke moldinnholdet.

Plastpinner med fôrmateriale som jordboende dyr kunne beite på ble satt ned i jorda, og mengde av fôr som forsvant over tid ble målt. Mengden som forsvant var størst i jorda på kontrolleddet og leddet med algefiber, mens leddet tilført fjørfegjødsel hadde tydelig mindre «fôrforbruk». For å tolke resultater av undersøkelser av jordbiologi må en ta hensyn til at gjødsling kan påvirke jordlivet direkte, men også indirekte gjennom virkningen som gjødsla har på planteveksten. Ingen av resultatene tydet på at jordlivet tok skade av tilførsel av algefiber. 

Mer arsen i potetene?

Selv om algefiber økte innholdet av arsen og kadmium i jorda, ble det ikke høyere innhold av disse stoffene i potetene der det var tilført algefiber. Havren fra algefiber-feltet inneholdt noe mer arsen (50 µg per kg TS) enn i feltet gjødslet med fjørfegjødsel (7 µg per kg TS), og leddet uten gjødsel (3 µg per kg TS), men her var det kun en prøve fra hver behandling. For kadmium var det motsatt: Det var 49 µg Cd per kg TS i havren fra feltet uten gjødsel, 47 fra feltet med fjørfegjødsel, og 18 der det var brukt algefiber. Innholdet av natrium var høyere i havre gjødslet med algefiber enn i havre som var ugjødslet eller gjødslet med fjørfegjødsel i 2020. I potet var konsentrasjonen av magnesium og kalium noe høyere i forsøksruter som var tilført algefiber i 2020 enn i ruter som var ugjødslet eller gjødslet med fjørfegjødsel.

Siden tungmetaller kan anrikes i jord, er det viktig å unngå for høye tilførsler av slike grunnstoff i gjødsel og jordforbedringsmidler. Forurensningsloven setter en øvre grense for innholdet av arsen (As) på 8 mg per kg tørr jord. Forskrift om gjødselmidler mv. av organisk opphav har ikke noen øvre grense for arsen, men setter en øvre grense for andre tungmetaller som kobber og nikkel som er 50% av grensa i forurensningsloven. Med et tilsvarende resonnement for arsen, vil grenseverdien for As i dyrka jord være 4 mg per kg tørr jord. Med det arseninnholdet som er i jorda på gårder som dyrker poteter i Sunndal i dag, kan det tilføres 35 tonn tørrstoff av algefiber per dekar før denne grenseverdien overstiges.

Kadmiuminnholdet i algefiber er imidlertid såpass høyt at produktet kommer i klasse II etter gjødselvareforskriften. For slike materialer er det tillatt å tilføre inntil 2 tonn tørrstoff per dekar i løpet av en periode på 10 år. Med 25% tørrstoff er dette en mengde på 8 tonn. For hvert tonn med tørrstoff av algefiber (4 tonn ferskvekt) vil det tilføres rundt 92 kg med kalium. Dette er sannsynligvis mer enn ønskelig til poteter. Mengden av tilført algefiber bør derfor begrenses ned mot det som er fysisk mulig å spre per dekar med en god fastgjødselspreder.

Bruk av algefiber i økologisk landbruk?

Prosjektet viste at algefiber kan brukes som jordforbedringsmiddel ved dyrking av potet eller andre åkervekster. Algefiber er ikke oppført på lista over driftsmidler som kan brukes i økologisk dyrking, og kan derfor ikke uten videre anvendes i økologisk dyrking.

Innholdet av tungmetaller i jorda bør undersøkes når det skal brukes jordforbedringsmidler som er i klasse I eller II for slike uønska stoffer. Selv om algefiber ikke ga økt moldinnhold i våre undersøkelser, var ettervirkningen i form av høyere avlinger betydelig. Produktet inneholder viktige plantenæringsstoffer, og kan også brukes til å heve pH i jorda. Våre undersøkelser tydet også på at algefiber har en positiv effekt på den biologiske aktiviteten i jorda. Det trengs undersøkelser av hvordan algefiber vil påvirke moldinnholdet i moldfattig jord. Selv om algefiber i seg selv kan være raskt nedbrytbart, vil økt plantevekst gi økt rotvekst, noe som kan øke mengden med organisk materiale som lagres i jorda.

Løes, A.-K. m.fl. 2022. Algae fibre for soil improvement (FIMO). NORSØK Rapport nr. 8, 2022 (med norsk sammendrag)